超分子光化学分子器件的研究进展

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1、超分子光化学分子器件的研究进展XXX管理资源吧（www.glzy8.com），提供海量管理资料免费下载！主要内容：引言分子器件与超分子光化学超分子光化学分子器件展望引言自然界中复杂的光生物过程诸如：光合作用、视觉机理，这些自然界精巧的光化学反应和光功能都是在天然的超分子体系内进行的，但我们对它们的结构，有序排列、力能学和动力学等方面的奥秘了解的甚少近年来受到广泛重视的分子电子学研究的兴起以及光电子功能材料的出现，不仅要求从机理上对存在的种种问题给以阐明，而且还要获得具体可用的实际材料要求科学家们设计、制造出人工体系模拟上述过程，研究其作用机理，以满足人类不

2、断增长的多种需要，而超分子光化学分子器件的研究提供了一个良好的模型体系“器件”是指各种具有不同功能的元件经组装后用来完成特定复杂功能的组合件，概念延伸到分子水平，就形成了分子器件分子器件的研究最近十几年才得到迅速的发展，主要得益于以下各科学领域的研究突破：分子器件分子器件与超分子光化学超分子化学：研究超出于分子实体之外的化学，主要是研究那些通过分子间非共价键相互作用而组织起来的化学物种所表现的物理、化学以及生物特性和行为的科学超分子光化学：研究超分子物种与光作用而产生的光物理、光化学以及光生物特性和行为的科学超分子光化学超分子与大分子的区别超分子体系的种类

3、超分子光化学与分子器件的关系Fig.1Schematicrepresentationaddressingthedifferencebetweensupermoleculesandlargemoleculesaccordingtothephotochemicalapproach超分子与大分子的区别LLLLM笼状化合物(cagetypesystem)HHG主客体系(host-guestsystem)旋转体(rotaxanessystem)联锁体(catenanessystem)ABCD共价键联结的四元体系(covalently-linkedmolecularc

4、omponents)Fig.2.Schematicrepresentionoffivetypesofsupramolecularspecies超分子体系的种类受体底物络合或分子间键超分子识别催化传递分子器件多分子有序集合体化学调控光化学调控电化学调控超分子光化学分子器件Fig.3.Schematicrepresentationofrelationshipbetweensupramoleculeandmoleculardevices超分子光化学与分子器件的关系超分子光化学分子器件光能转换分子器件荧光分子传感器分子开关分子机器超分子光化学分子天线或导线：具有

5、光电转换或光致电子转移功能的分子器件其主要是通过电子给体－光敏剂－电子受体三元或多元体系超分子在光的作用下发生电荷分离来实现这也是光合作用机理中最基本的过程．光能转换分子器件hνQPCe-e-Q.-PC.+Fig.4.Q-P-CtriadsupramolecularsystemandschematicdiagramoftrimerchargeseparationFig.5.Schematicrepresentationofanartificialphotosyntheticmembrane.Thelipidbilayerofaliposomevesicle

6、containsthecomponentsofalight-drivenprotonpump:avectoriallyinsertedtriadleadstotransportofhydrogenionsintotheliposomeinterior,establishingaprotonmotiveforce.ThemembranealsocontainsavectoriallyinsertedATPsynthaseenzyme.Theflowofprotonsoutoftheliposomethroughthisenzymedrivestheprod

7、uctionofATP.方法简便灵敏度高选择性高响应时间快可现场测定（荧光成像技术）利用光纤可远距离检测超分子光化学荧光分子传感器在各种离子检测技术中具有突出的优点：荧光分子传感器Fig.6.Mainaspectsoffluorescentmolecularsensorsforcationrecognition.Fig.7.Schematicillustrationofvariousstructuresoffluoroionophores.Fig.8.PrincipleofcationrecognitionbyfluorescentPETsensors.F

8、ig.9.variousstructuresoffluoroion